Elemental Machines toob asjade Interneti laboritoimingutesse, et säästa biotehnoloogiaettevõtete jaoks miljoneid dollareid

Asjade Interneti (IoT) tooted – nagu Bluetooth-kõlariga dušiotsik või külmkapp, mis tellib asju otse Internetist – võivad tunduda trikkivate pühadekingiideedena. Kuid see ettevõte on leidnud uuele tehnoloogiale praktilise kasutusvõimaluse: Elementaalsed masinad, laboritoimingute luureplatvorm, on just kasvas $ 41 miljonit B-seeria rahastamisvoorus. Ettevõte aitab biotehnoloogialaboritel oma tegevust sujuvamaks muuta ja keskkonnamuutujaid kontrollides potentsiaalselt ettevõtete jaoks miljoneid dollareid kokku hoida.

Selle asutaja Sridhar Iyengar oli Cambridge'i ülikooli magistrant, kui tema doktoritöö tabas ootamatut takistust: rutiinne eksperiment, mida ta oli sada korda oma uurimistöö jaoks läbi viinud, lakkas ootamatult töötamast. Pärast kuudepikkust juuksekarva tõmbamist ja mõtlemist, kas ta saab lõputöö valmis, jõudis ta lõpuks teada, et osakond on vahetanud nõudepesumasinates kasutatud klaasnõude pesuvahendi marki. See näiliselt tähtsusetu detail, millest hankel kedagi ei teavitatud, mõjutas katset sügavalt.

Igaüks, kes on kunagi laboris töötanud, võib jagada sarnast lugu: piinav valu katsetes välja selgitada varieeruvuse allikad. See on nii levinud probleem, et akadeemikute seas kehtib isegi väljaütlemata reegel: kui katse toimib kolm korda, avaldage see, sest proovimine seda uuesti korrata paneks õnne proovile. Probleem on selles, et see tavaline akadeemiline tarkus ei tööta nii hästi tööstuses, kus protsess peab iga kord õigesti töötama, et valmistada usaldusväärseid tooteid. "Labori" ruumid, mis eeldavad eksperimenteerimist akadeemilistes ringkondades, on pigem biotehnoloogiatööstuse tehased ja peavad seetõttu järgima palju kõrgemaid kvaliteedi- ja reprodutseeritavuse standardeid.

Sridhari õnneks ei takistanud õnnetus lõpetanud koolilõpetaja teda saamast edukaks idufirmade asutajaks, kellel on üle 50 patendi. Sridhar sattus meditsiiniseadmete tööstusesse, kus täpsus ja reprodutseeritavus on sama olulised kui laboris, kui mitte rohkem. 2001. aastal asutas ta Aga Matrix, veresuhkru mõõtmise ettevõte, mis toodab glükoosimeetreid sellistele kauplustele nagu CVS, TargetTGT
ja KrogerKR
. Nende monitor oli esimene FDA poolt heaks kiidetud meditsiiniseade, mis sai otse teie nutitelefoniga ühenduse luua, juhatades sisse digitaalsete tervisetehnoloogiate uue ajastu. Tema teine ​​ettevõte, Mitte sobima2015. aastal ostis Fossil 260 miljoni dollari eest kantavate treeningujälgijate ja nutikate kodutoodete tootja.

Alates oma Misfiti päevist on Sridhar pöördunud tagasi laborisse ja rakendab nüüd kõike, mida ta andurite ja pilveühendusega toodete ehitamisest õppis, labori automatiseerimisel. Need õppetunnid ei olnud alati lihtsad: glükoosimonitoride valmistamisel pidi tema ettevõte tootmise poolel kandma ligi 20% kahjumit, mis läks neile maksma miljoneid dollareid. Tootmiskvaliteedi paremaks kontrollimiseks pidid nad teadma, mis toimub poole maailma tehases. Nad suutsid tootmisrajatisesse paigaldada lihtsad andurid, koguda keskkonnaandmeid (nt temperatuur ja niiskus) ja seostada need muutujad toote kvaliteediga, mis aitas vähendada tootmiskadusid 20%-lt alla 1%-le.

See kogemus õpetas Sridharile, et iga labori- või tootmiskeskkond võiks keskkonnaseire ja -kontrolli parandamisest palju kasu saada. Tehnoloogia on viimase 15 aastaga palju edasi arenenud: nutikodu seadmed on osa meie igapäevaelust, miks siis mitte tuua need laboritoimingute sujuvamaks muutmiseks? Seda teeb Sridhari uusim ettevõte Elemental Machines: nad loovad riistvara, pilverakendusi ja tehisintellektipõhiseid analüüsitooteid, et aidata teaduspõhistel ettevõtetel suurendada oma tõhusust, kogudes ja eraldades laboritoimingute andmetest tähenduse. Sellel tehnoloogial võib biotootmise edu saavutamiseks puudu olla:

"Laborite ja tehaste vaheline piir on hägune. Ja see tähendab, et paljusid traditsiooniliselt tootmises kasutatud lähenemisviise saab hakata kasutama laboritöös,“ arvab Sridhar. "Ma arvan, et meil on väga hea positsioon uute tehnoloogiate toomiseks ruumi."

Elemental Machines töötab selle nimel, et ennetavalt hinnata kogu laborikeskkonda, et tagada meeskondade, protsesside ja seadmete võimalikult tõhus kasutamine. Näiteks võidakse mõnda instrumenti kasutada sagedamini kui teisi, mistõttu on vaja sagedasemat kalibreerimist. Laboripingile kõige lähemal asuvat külmikut võidakse avada sagedamini, mis võib põhjustada temperatuurikõikumisi. Kõiki neid muutujaid saab mõõta laborisse paigutatud andurite abil, luues andmete kogumiseks nutika labori infrastruktuuri, mida saab kasutada ressursside kasutamise optimeerimiseks. Praeguseks on Elemental Machines toetanud üle 500 bioteaduste kliendi ja pole üllatav, et nutika laboritehnoloogia esimesed kasutuselevõtjad on tipptasemel sünteetilise bioloogia ettevõtted, nagu näiteks Ginkgo Bioworks.

„2020. aastal hakkas Ginkgo Bioworks kasutama Elemental Machinesi kaugseiret. See võimaldab meil jälgida meie külmhoonete seisukorda, vaadates nii kompressori tsükliaega kui ka ukseavade arvu,“ ütles Ginkgo Bioworksi laboritoimingute vanemjuht Anna Greenswag. „Suutsime Elemental Machinesi hoiatused lihtsalt oma teavitusprotsessiga ühendada, et probleeme saaks kiiresti lahendada. Meie kasvades on Elemental Machines suutnud sammu pidada ja vastavalt vajadusele ulatuda. Elemental Machines on avatud suhtlemispuutepunktidele vastavalt Ginkgo vajadustele ja on huvitatud muudest võimalustest, kuidas uurida laborijuhtimise toetamist.

Kuid nutikate laboritehnoloogiate rakendamise potentsiaalne mõju ei piirdu ainult sünteetilise bioloogia tööstusega. Elemental Machines kavatseb kasutada viimases rahastamisvoorus kogutud 41 miljonit dollarit, et soodustada teadusuuringute, kliiniliste ja kvaliteedikontrolli laboriteenuste ärilist kasvu, samuti toetada seotud valdkondi, nagu tootmine, materjaliteadus, toidutehnoloogia, ag tech ja muud. tööstusharud. „Meil on hea meel toetuda teadus- ja arendustegevuse valdkonnas saavutatud tohutule edule. Usume, et meie tehnoloogiaplatvorm on valmis muutma töökeskkondi, ühendades peaaegu kõik füüsilised varad pilvega ja vabastades seeläbi operaatorid keskenduma strateegilisematele algatustele,“ ütles Sridhar Pressiteade.

Pilveühendusega laborit on kaugtöö tingimustes lihtsam jälgida ja see võib aidata vähendada inimlikke eksimusi. GMP laborite jaoks võib see vähendada vastavuse kulusid, optimeerida töötõhusust ja suurendada biotootmise ROI-d. Elementaalsed masinad võivad aidata ka laboritel rakendada rohelised algatused et vähendada nende uurimistöö keskkonnajalajälge. Ja võib-olla suudab see tulevikus probleeme diagnoosida ja parandada ilma inimese sekkumiseta. Autonoomsed süsteemid on neljanda tööstusrevolutsiooni lahutamatu osa, mis muudab teadus- ja arenduskeskkondi. Argiste laboriülesannete, nagu temperatuuride kontrollimise, sujuvamaks muutmine võib vabastada teadlased keskenduma "suurele pildile".

Labori automatiseerimine on võib-olla vähem seksikas kui kantavad seadmed. Kuid Sridhar näeb tööstus 4.0 tehnoloogiate teaduspõhistesse ettevõtetesse toomisel tohutut mõju. USA biotootmisvõimsuse suurendamise tõuke tõttu on investeeringud automatiseerimisse, masinatevahelisse suhtlusse ja tehisintellektipõhisesse analüütikasse konkurentsieelise saavutamiseks üliolulised. Mõnes mõttes on Elemental Machines nagu tervisemonitor – kuid teie labori jaoks ja nagu seda teevad teised jälgijad, võib see aidata teie labori uutele kõrgustele viia.

Aitäh Katia Tarasava selle artikli kohta täiendavate uuringute ja aruandluse jaoks. Olen SynBioBeta asutaja ja mõned ettevõtted, millest ma kirjutan, nagu Ginkgo Bioworks, on projekti sponsorid. SynBioBeta konverents ja iganädalane seedimine.